9789140691668

Myrtel Johansson & Maria Sandström

Undervisa i teknik FÖR LÄRARE F–6

Författare Myrtel Johansson är universitetsadjunkt vid Malmö högskola, där hon under­ visar i teknik och fysik inom såväl grundutbildning som fortbildning av lärare.

Myrtel arbetar även med de nationella proven i NO för årskurs sex och har mer än 20 års erfarenhet av undervisning i grundskolan.

Maria Sandström är universitetsadjunkt vid Malmö högskola, där hon under­ visar i teknik inom såväl grundutbildning som fortbildning av lärare. Maria är ämnesansvarig för teknik och har utvecklat teknikutbildningarna för F–9 vid Malmö högskola samt skapat ett regionalt nätverk för lärare i teknik. Maria har mer än tio års erfarenhet av undervisning i NO och teknik i grundskolan och driver nu en Facebooksida som heter ”Teknikämnet i skolan”.

Maria och Myrtel har tillsammans arbetat med ett flertal uppdrag från Skol­ verket. De har skrivit fördjupande texter till läroplanen inom ämnet teknik och arbetat med ett kartläggningsmaterial i teknik anpassat för nyanlända elever.

Innehåll 1. Teknikämnet i skolan

7

Skolans teknikämne

7

Vad är teknik?

9

Varför ska eleverna läsa teknik i skolan?

13

Vad är utmärkande för teknikämnet i skolan?

15

Teknik i förskolan

20

2. Tekniska lösningar

21

Mekanismer 22 Konstruktioner 29 Stabila och hållfasta konstruktioner

30

Material 36 Återvinning och återanvändning

3. Arbetssätt för utveckling av tekniska lösningar

47 51

Studera ritningar

52

Undersöka och diskutera olika konstruktioner

56

Att arbeta med modeller

58

Från idé till färdig produkt

67

Tematiskt arbete utifrån förpackningar

75

4. Teknik, människa, samhälle och miljö

83

Teknikens utveckling

83

Lantbruk i teknikundervisningen

94

Stadsplanering i teknikundervisningen

100

Vatten i samhället

107

Trafik i teknikundervisningen

123

Arbetsplats som lärmiljö i teknik

132

5. Metodik

137

Språkutvecklande arbetssätt i teknik

137

Metoder och arbetssätt i teknik

147

Litteratur

159

Bildförteckning

163

Förteckning: 122 aktiviteter

165

1 Teknikämnet i skolan Vi lever i en teknikintensiv värld, där teknik används på många olika sätt och för olika syften. Barn möter teknik redan från födseln i form av olika tekniska konstruktioner, maskiner, hemelektronik och samhällets tekniska system. För dagens barn och unga är datorer, mobiltelefoner och läsplattor en integrerad del av vardagen. Även moderna material, som superabsorbenter i blöjor och tyger som ”andas”, är något de ofta kommer i kontakt med. Sverige har en lång tradi­ tion av uppfinningar och många världsberömda företag inom teknikområdet har sitt ursprung i vårt land. Vår välfärd baseras till stor del på den export dessa företag genererar. Fortsatta framgångar bygger i förlängningen på att det finns ett brett intresse av teknik och teknikutveckling hos våra unga.

Den här boken tror vi kan inspirera till att skapa kreativa inlärningssituatio­ ner, där elevernas tro på den egna förmågan stärks. Bra undervisning i teknik leder i förlängningen till ökad medborgarkompetens och kan komma att påverka elevernas framtida yrkesval.

Bokens syfte är att ge lärare och lärarstuderande teoretiska kunskaper om teknikämnet, integrerade med didaktik och metodik. Fakta varvas med metodik i form av olika aktiviteter som kan genomföras i klassrummet. Boken vänder sig i första hand till pedagoger i årskurserna F−6, men stora delar lämpar sig för hela grundskolan upp till årskurs 9. Av bokens fem huvudkapitel utgår tre från det centrala innehållet enligt Lgr11: Tekniska lösningar, Arbetssätt för utveckling av tekniska lösningar och Teknik, människa, samhälle och miljö. Övriga två kapitel är skrivna utifrån mera generella rubriker: Teknikämnet i skolan och Teknikmetodik.1

Skolans teknikämne Sedan 1994 har den svenska grundskolan ett obligatoriskt och självständigt teknikämne. Även i de tidigare läroplanerna från 1962, 1969 och 1980 fanns teknik, men då var det först i form av verkstadsteknik (1962) och därefter var 1 Lgr11, 2011: Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och fritidshemmet 2011. www.skolverket.se [2015-03-30]

7

Undervisa i teknik det knutet till de naturvetenskapliga ämnena som praktisk naturvetenskap.

Genom att skapa ett självständigt och obligatoriskt teknikämne markeras äm­ nets stärkta position i skolan från förskoleklassen till och med nionde skolåret.

I det moderna teknikämnet lyfts teknikens inverkan på samhällsutvecklingen och det ”aktiva medborgarskapet” fram på bekostnad av den traditionella synen på teknik som ett enbart praktiskt inriktat ämne.

Undersökningar gjorda av CETIS (Centrum för teknikämnet i skolan), Teknikföretagen och Teknikdelegationen har visat att teknikämnet har en svag ställning i grundskolan och att lärare behöver hjälp med att tolka kursplanen och planera för verksamhet i klassrummet. Lärarna upplever att de saknar till­ räckliga ämneskunskaper och förmåga att se de möjligheter ämnet erbjuder.2 Även Skolinspektionens rapport, publicerad i maj 2014, visar på stora brister.

Enligt kursplanen ska undervisningen bidra till att eleverna utvecklar intresse för teknik, men inspektörerna konstaterar i stället att intresset för ämnet avtar hos eleverna högre upp i årskurserna. Särskilt gäller detta flickorna. Gransk­ ningen, som utfördes vid 22 skolor, kan sammanfattas i att skolornas undervis­ ning inte följer kursplanen för teknik, att ämnet får för lite undervisningstid, att det saknas aktuella och bra läromedel och att undervisningen ofta är på alltför låg nivå. Brister i lärarnas utbildning konstateras, och rektorerna uppmanas att inspirera personalen till fortbildning inom teknikämnet. Rapporten visar också att det är när teknik integreras med eller underordnas andra ämnen som elevernas intresse för teknikämnet avtar som mest. Ämnets särart måste alltså betonas och inte integreras bort.3 Eftersom en stor del av dagens barn är vana vid att hantera teknik i vardagen känns det viktigt och nödvändigt att teknikämnet tillåts ha en framträdande plats även i skolarbetet. Som lärare måste vi dock vara försiktiga i våra slutsatser och inte generalisera kring elevernas förkunskaper. Eleverna har olika erfaren­ heter, kunskaper och föreställningar med sig till skolan och tolkar det de ser och lär utifrån dessa. Att som elev redan tidigt i skolan få leka med, prova och utveckla egna tekniska lösningar är ett sätt att bli förtrogen med och orädd för teknik. Elever behöver också få erfarenheter av att värdera teknik och utveckla kunskaper om hur teknikutveckling skett.

Det kan vara viktigt att redan här uppmärksamma att det finns flera olika sätt att se på teknik och teknikutveckling. Det finns de som fokuserar på tra­ ditionella faktakunskaper medan andra mera betonar teknikens betydelse för medborgarrollen. Utöver dessa grupper finns det de som inte ser den moderna utvecklingen som något positivt, utan kämpar mot teknikutveckling och lyfter 2 Teknikdelegationen. www.skolverket.se [2015-03-30]; CETIS. www.liu.se/cetis [2015-03-30]; Teknikföretagen. www.teknikforetagen.se [2015-03-30] 3 Skolinspektionen. www.skolinspektionen.se [2015-03-30]

8

1. Teknikämnet i skolan fram en rad nackdelar som kan kopplas till denna. Det kan exempelvis handla om aktiv kamp mot byggande av mobilmaster eller vindkraftverk. Argument som används kan handla om miljöhänsyn och potentiella risker för sjukdomar.

Stundtals framhålls gårdagens tekniska lösningar som mera harmoniska än dagens. Att vår nuvarande livsstil utgör ett miljöhot går inte att förneka, men det finns nog ingen väg tillbaka. Vi måste i stället tro på att modern teknik kan hjälpa oss att utveckla allt bättre lösningar. För lärare som vill reflektera och fördjupa tänkandet kring tekniska samband, hot och möjligheter kan filmen Concierto Evolution rekommenderas. Filmen, som är producerad av Siemens, belyser förhållandet mellan människa, natur och teknik och visar på vägar som finns för att med teknikens hjälp kunna återskapa balansen.4

Vad är teknik?

Det finns många olika sätt att definiera ordet teknik. Ofta associeras det med begrepp som skiftnyckel, verkstad, smörjolja, datorer och andra maskiner. Men det är också allt vanligare att teknik associeras med ”ny” teknik och IT. En enkel och tydlig förklaring att använda i skolan skulle kunna vara att teknik är allt som människan tillverkat och sätter mellan sig själv och naturen för att underlätta vardagen eller för att lösa specifika problem. För att illustrera detta kan läraren resonera utifrån tre lika stora stenar. Den första är en vanlig sten som hittats på en strand, den andra är ett fossil och den tredje är en bit krossad sten, makadam, som används vid vägbyggen. Av dessa tre är det bara makadam som är ”teknik”, alltså tillverkad av människan. De båda andra stenarna är naturföremål.

Resonemanget kring stenarna tydliggör teknikbegreppets koppling till mänsklig aktivitet. Exemplet med stenarna brukar vara ganska lätt att reda ut, eftersom det rör sig om ”döda” föremål. Men när diskussionen glider över på djur kan det bli svårare. Undervisningen måste slå fast att djur inte är ”tekniska”, även 4 Concierto Evolution https://www.youtube.com/watch?v=pJQ8B6Nmqes [2015-03-30]

9

Undervisa i teknik om de kan utföra fantastiska konstruktioner som getingbon, spindelnät och fågelbon. Djurens förmåga att tillverka nät eller andra konstruktioner finns nedärvt som information i artens gener. Varje spindelart har sitt specifika nät vars utseende kan användas för artbestämning. En spindel kan inte promenera omkring i omgivningen och ta efter de olika typer av nät den ser. Däremot kan vi tänka att människan har tittat på spindelnät och inspirerats till olika slags fiskeredskap, som nät, trål och ryssja. Det finns många exempel på föremål där människan härmat konstruktioner från naturen och det kan vara intressant att tillsammans med eleverna analysera några av dessa. I boken Härmapan männi­ skan visas spännande fotografier på ödlefötter, sugsnablar, lönnfrön med mera och paralleller dras till produkter som är tillverkade av människan. I dessa fall kan vi jämföra med skosulor, plastsprutor och propellrar.5

AKTIVITET

1:1 Tekniska föremål Lägg ett antal föremål på bordet och ställ frågan: Vad kan dessa föremål användas till?

Frågan passar bra för att inleda teknikdiskussioner med syfte att uppmärksamma eleverna på att i princip alla föremål kan användas i flera olika sammanhang och inte bara till det som kan ha varit tänkt från början. Det man använder i aktiviteten kan vara både naturföremål och tillverkade föremål. Exempel på föremål kan vara burk, klädnypa, kranpackning, nyckel, pinne, ring, vass sten, skruv, penna och plåtbit. Den slutsats som läraren drar tillsammans med sina elever kan vara att det är svårt att hitta saker som inte kan användas till någonting alls eller till flera saker.

Barns uppväxtmiljö i dag skiljer sig markant från den uppväxtmiljö som vi vuxna haft. Det kan därför vara intressant att samtala med elever i olika åldrar och ta reda på vad de tänker på när de hör ordet ”teknik”. Vanliga svar är begrepp inom området IT och olika spel samt ord som associerar till olika slags verktyg.

Anmärkningsvärt är, att det ofta dyker upp svar från sportvärlden, exempelvis teknik inom ”fotbollsträning” eller från vardagslivet, där tekniken kan vara ”att gå ut och gå med två hundar samtidigt” eller ”tända grillen”. Många vuxna, både inom skolans värld och utanför denna, associerar skolämnet teknik till gamla tiders verkstadsinriktade ämne. Teknik kan alltså vara ett problematiskt ord, och det händer tyvärr alltför sällan att elever associerar ordet till skolämnet teknik.

Ibland talar man om ”det vidgade teknikbegreppet” och menar då problemet att ordet teknik används i olika betydelser och att detta kan skapa förvirring kring vad det moderna skolämnet teknik innebär.

En grupp lärarstudenter med inriktning mot naturvetenskap och teknik för 5 Borgström, Håkan, 2004: Härmapan människan. Stockholm: Alfabeta.

10

1. Teknikämnet i skolan mellanstadiet fick i uppgift att med hjälp av ett foto och en kort motivering för­ klara vilka tekniska lösningar som betyder mycket för dem i vardagslivet. Den gemensamma frågan var ”Var finns teknik?” Uppgiften resulterade i en utställ­ ning med texter och bilder föreställande sax, tågstation, rullstol, fjärrvärmeverk, cykel, skateboard, ridhjälm, häftapparat, mobiltelefon, vattenkokare, larm och betalautomater. Vid redovisningen enades man om att den gemensamma frågan kanske snarare borde varit ”Var finns inte teknik?”

Den traditionella bilden av en ”tekniker” beskrivs av Ulf Mellström i termer av att alla män kan placeras i någon av kategorierna Mekaniker, Ingenjör eller Datanörd. Mekanikern beskrivs som en man som kan kommunicera med ma­ skiner, är praktiskt lagd och har sitt ursprung inom hantverksyrken. Ingenjören anses vara mer teoretiskt lagd, inte alltid särskilt praktisk, en som kan förstå och förklara hur maskiner fungerar. Datanörden anses av Mellberg vara en utveckling av hackers, unga män med kärlek till datateknik, en modern vari­ ant av de pojkar som förr byggde med Meccano eller var medlemmar i någon modelljärnvägsklubb.6 Vi vet alltså att ordet teknik ger olika associationer hos olika människor. För många är det ett spännande lustfyllt ord medan det för andra känns trist och tråkigt. Språkligt sett kan teknik handla både om objekt (verktyg, maskiner, konstruktioner etc.) och om tekniska processer/aktiviteter (uppfinna, upptäcka, designa, konstruera etc.). Nationalencyklopedin definierar teknikbegreppet så här: teknik (ty. Technik, över fr. av grek. technikos ’konstfärdig’, ’hantverksmässig’; ’konstgjord’, av téchnē ’konst’, ’hantverk’), sammanfattande benämning på alla människans metoder att tillfredsställa sina önskningar genom att använda fysiska föremål. Föreställningen att all teknik är tillämpad naturvetenskap är missvisande.

Naturvetenskaplig kunskap har ofta uppstått ur tillämpad teknik.7

De två sista meningarna i denna formulering är särskilt intressanta, eftersom de uttrycker en modern syn på teknik som kunskapsområde. Teknik beskrivs numera som ett område som människan alltid använt och utnyttjat, medan teoretisk naturvetenskap anses vara av nyare datum. I uppslagsverk av lite äldre årgångar brukar teknik beskrivas som tillämpad naturvetenskap eller ett ämne där man omsätter teoretiska kunskaper i praktiken. Det finns många exempel som visar att tekniken var först och att naturvetenskap utvecklats ur teknik. Ett exempel kan vara utvecklingen av ångmaskinen. Termodynamikens fysikaliska lagar formulerades nämligen långt efter det att den första ångmaskinen hade konstruerats − och då var bland annat det med utgångspunkt från erfarenheter 6 Mellström, Ulf, 1999: Män och deras maskiner. Nora: Nya Doxa.

7 Nationalencyklopedin, 2003.

11

Undervisa i teknik av ång­maskinens arbete. Ett annat exempel kan vara att pyramiderna byggdes långt före det att hävstångslagen formulerats.

Enligt det gamla synsättet ses skolans teknikämne som tillämpad eller prak­ tisk naturvetenskap som används för att förklara det som känns teoretiskt och svårt inom naturvetenskap. Det finns skolor där denna syn fortfarande är förhärskande och teknikämnet betraktas som ett stödämne till naturvetenskap, framför allt till fysik. Naturvetenskap och teknik är i stället närbesläktade kunskapsområden, som ofta går in i varandra och ger varandra liv. En skillnad kan vara att det inom teknikämnet ofta handlar om praktisk problemlösning, medan naturvetenskap ofta handlar om att studera och förklara olika fenomen.

Teknik kan beskrivas i termer av ”know how”, medan naturvetenskap i så fall sägs handla om ”know why”. Naturvetenskapen söker samband och letar efter generell, teoretisk lagmässighet, medan tekniken är mer praktiskt inriktad och löser specifika problem. Vid många skolor diskuteras hur tiden ska fördelas mellan de olika ämnena, och i dessa sammanhang lever traditioner från tidigare läroplaner fortfarande kvar. Att det är så kan vara svårt att acceptera för den som företräder teknikämnet, som ofta tilldelas färre timmar än de naturvetenskapliga ämnena. Enklast och mest naturligt är att man kommer överens om att de tim­ mar som finns för naturvetenskap och teknik fördelas så att varje ämne (biologi, fysik, kemi och teknik) disponerar lika många timmar vardera att fördela över nio skolår. Just detta med den ojämna resursfördelningen mellan ämnena är en av de kritiserade punkterna i Skolinspektionens rapport. I rapporten sägs även att samläsning inte alltid är optimalt, eftersom risken finns att teknikämnet får minskat utrymme och eleverna inte upplever att de undervisas i ämnet. Särskilt stor anses risken vara då teknik samläses med de naturvetenskapliga ämnena.

Det är också viktigt att alla ämnen studeras under alla skolstadier på ett sätt som gör det möjligt för eleverna att nå uppsatta mål.8 Mycket av det som människan tillverkar är logiskt sett en förlängning eller utvidgning av den egna kroppens funktioner. När vi använder enkla handverk­ tyg är det en förbättring av händerna och när vi cyklar eller åker bil är det en förbättring av benen. När vi använder en mixer är det ett arbete som tänderna kunde utfört, och då vi använder datorn kan vi se det som en förbättring eller förstärkning av hjärnan. Fiskenätet är med detta sätt att resonera en förbättring av handen eftersom det förenklar infångande av fisk.

8 Skolinspektionen, 2014: Teknik – gör det osynliga synligt. Om kvaliteten i grundskolans teknik­ undervisning. www.skolinspektionen.se/sv/Tillsyn--granskning/Kvalitetsgranskning/Genom­ forda-kvalitetsgranskningar/Teknik-i-grundskolan [2015-03-30]

12

4 Teknik, människa, samhälle och miljö Detta kapitel handlar om tekniska system och innehåller sex exempel på områ­ den som kan och bör genomföras i samarbete mellan skolan och lokala aktörer.

Det första området behandlar teknikutveckling ur ett historiskt perspektiv.

Därefter följer lantbruk, staden, vatten och trafik, som alla syftar till att öka förståelsen för hur vi är beroende av tekniska lösningar för att täcka vårt behov av mat, vatten, bostäder och transporter. Kapitlet avslutas med ett arbetsområde om teknik på arbetsplatsen. Kapitlet som helhet fokuserar på samspelet mellan teknik, människa, samhälle och miljö.

Lgr11 Centralt innehåll: Teknik, människa, samhälle och miljö I årskurs 1–3 • Några föremål i elevens vardag och hur de är anpassade efter människans behov.

• Hur föremålen i elevens vardag har förändrats över tid.

• Säkerhet vid teknikanvändning, till exempel när man hanterar elektricitet.

I årskurs 4–6 • Vanliga tekniska system i hemmet och samhället, till exempel trafiksystem, vatten- och avloppssystem samt system för återvinning. Några delar i systemen och hur de samverkar.

• Hur tekniska system i hemmet och samhället förändrats över tid och några orsaker till detta.

• Olika sätt att hushålla med energi i hemmet.

• Konsekvenser av teknikval, till exempel för- och nackdelar med olika tekniska lösningar.

Teknikens utveckling Under hela den tid som det har funnits människor har teknikutveckling skett.

Drivkrafter som att förenkla tillvaron, skaffa ägodelar, förgöra fienden, skapa skydd, skaffa mat och att roa sig har varit starka. Uttrycket ”Stenåldern tog inte slut för att stenarna tog slut. Det kom fram bättre alternativ helt enkelt” känns mycket relevant i detta sammanhang.

83

Undervisa i teknik En accelererande teknikutveckling kan skönjas under de senaste århundradena.

För att underlätta förståelsen kan vi tänka oss en tidslinje där en miljon år motsvaras av en meter. I denna skala har det funnits människor i någorlunda modern form i ungefär två meter. Om vi avrundat säger att det har funnits människor i Sverige sedan inlandsisen försvann, alltså i 10 000 år, motsvarar det en centimeter i denna skala. Det är svindlande att tänka på all teknikutveckling som skett under denna tid.

Var på skalan kommer år 1700? Eller 1900? Vad har hänt under denna tid? Ännu mera svindlande blir tanken om man funderar på hur världen kommer att se ut om en centimeter … eller en millimeter. Resonemang av detta slag motiverar både oss och eleverna att ta vara på resurser och varsamt värna om vår planet.

I boken De 50 som betytt mest redogör Ulf Nilsson hur man inför millennie­ skiftet gjorde ett försök att utse de 50 personer som betytt mest för mänsklig­ heten.30 Listan är mycket intressant och toppas inte oväntat av Muhammed, Jesus Kristus och Buddah. Efter dessa religiösa ledargestalter kommer en rad naturvetare och tekniker: Isaac Newton, Johann Gutenberg och Albert Einstein.

Därefter följer i turordning: Karl Marx Aristoteles Galileo Galilei Charles Darwin Konfucius Martin Luther Christofer Columbus Lenin Platon Louis Pasteur Kopernikus Aposteln Paulus James Watt Mao Zedong Euklides Napoleon Bonaparte Moses Alexander den store Adolf Hitler Michael Faraday T’sai Lun Thomas Alva Edison

Djingis Kahn George Mendel Alexander Graham Bell George Washington Guglielmo Marconi Bröderna Wright Sigmund Freud William Shakespeare Josef Stalin Alexander Fleming Ludwig van Beethoven Julius Caesar Wilhelm Conrad Röntgen Leonardo da Vinci Karl den store Adam Smith Johann Sebastian Bach Edward Jenner Jean-Jacques Rousseau Arkimedes James Clerk Maxwell Konstantin den store

30 Nilsson, Ulf, 1989: De 50 som betytt mest. En mänsklighetens ranking list. Wiken: Bra Böcker.

84

4. Teknik, människa, samhälle och miljö Listan i sin helhet är intressant och väcker tankar kring värderingar, utveckling, kultur och livskvalitet. En intressant idé skulle vara att klassificera personerna i grupper: naturvetare/tekniker, filosofer, religiösa ledare, politiker, kungar och så vidare för att kunna resonera kring värdet av naturvetenskapliga/tekniska landvinningar.

4:1 Betydande människor

AKTIVITET

Diskutera vilken nytta eller ”onytta” som personerna i gruppen naturvetare/tekniker har gjort.

• Hur skulle din lista se ut? Vilka namn skulle ni vilja ta bort eller lägga till?

• Genusaspekt: Varför innehåller listan bara män? Vilka kvinnor anser ni skulle platsa på listan?

• Vilka länder/kulturer är representerade och vilka saknas? Varför är det så?

Diskussioner av detta slag leder oss lätt in på tankar kring hur vi människor på cirka 10 000 år kunnat gå från stenåldersbyn till det moderna samhället.

Eleverna måste ges möjlighet att i ett sammanhang reflektera över hur den mo­ derna tekniken har vuxit fram och i vilket tidsperspektiv detta skett. Dessutom bör resonemangen relateras till diskussioner om tekniska ställningstaganden i förhållande till livskvalitet.

Teknikhistoria är en viktig del i grundskolans teknikämne, och de drivkrafter som styr och har styrt utvecklingen ges särskild uppmärksamhet i kursplanen.

Hela ämnesområdet inbjuder till samarbete med andra ämnen, kanske i första hand med historia. Det är viktigt att ta upp hur tekniken ser ut i olika delar av världen i dag. Utvecklade länder såsom Sverige använder ofta en mer avance­ rad teknik än vad man gör i fattigare delar av världen. En oljelampa kan vara exempel på enkel teknik, medan en elanläggning avsedd för många hushåll kan vara exempel på avancerad teknik. Låt frågeställningarna i aktivitet 4:2 utgöra utgångspunkt för diskussioner i klassen.

4:2 Teknikutveckling Behöver vi alltid använda den avancerade tekniken eller skulle vi klara oss lika bra med enklare tekniska lösningar?

Kan ett land utvecklas utan att avancerad teknik används?

Vilka är de viktigaste tekniska funktionerna att satsa på för ett nå utveckling i ett fattigt land?

85

AKTIVITET

Undervisa i teknik Ofta använder man tidsaxlar för att illustrera skeenden och för att markera banbrytande händelser. Värt att notera kan vara att man i vår kultur alltid ritar tidsskalan från vänster till höger, medan man i andra kulturer ritar åt andra hållet. En annan intressant sak är att välja skala beroende på vad man vill visa.

Ska vi visa hela mänsklighetens historia eller bara de senaste tusen eller hundra åren? Hur stor plats på tidslinjen får det ta? Vilka händelser ska vara med?

Vid planeringen av arbetsområdet kan man som lärare välja olika ingångar.

Här beskrivs klassrumsarbete utifrån uppfinningar, värderingar, sammansatta ord, verkliga händelser som berör, personer och länder där utvecklingen skett.

Att arbeta utifrån uppfinningar Det är tacksamt att arbeta på temat uppfinningar för att få svar på frågor av typen: ”Hur funkar kylskåpet?” och ”Hur vet toan att vattenbehållaren är full eller brödrosten att mackan är klar?”. Möjligheterna kan tyckas oändliga, det är bara att låta eleverna välja en ”vardagspryl” som kan vara antingen elektrisk eller mekanisk och ta reda på hur den fungerar. Hur eleverna ska arbeta och redovisa kan varieras från ett tillfälle till ett annat. Ett förslag är att redovisa med posters i A3-format och be eleverna rita en skiss med åtföljande förklarande text.

Observera att bilden ska vara tydlig och textmassan begränsad. Aktiviteten är alltså en övning i att tillverka en poster och lära sig kommunicera ett budskap via bild och kort text. En bra poster gör det möjligt för betraktaren att förstå funktionen. Här kan samarbete med bildämnet vara värdefullt. Ett alternativ kan vara att använda appen Educreations och göra en bildberättelse med skisser och fotografier för att åskådliggöra den funktion man vill beskriva.

AKTIVITET

4:3 Hur funkar … ?

Att låta eleverna arbeta med var sin uppfinning fungerar i regel bra. Som lärare gäller det att formulera uppgiften på ett inspirerande sätt, avgränsa och hitta på ett meningsfullt sammanhang. Elevernas uppgift blir att ta reda på fakta och arbeta praktiskt och kreativt.

Det kan också vara viktigt att redan från start ha klargjort vem som är mottagaren, alltså var och i vilket sammanhang det färdiga arbetet ska användas eller exponeras. Ett alternativ för klassrummet kan vara att be eleverna välja en teknisk produkt och ta reda på och visa hur den sett ut under olika decennier eller sekler. Här kan man välja att arbeta utifrån precis vad som helst, som förpackningar, informationsöverföring eller transporter.

86

4. Teknik, människa, samhälle och miljö

4:4 Teknikhistora i lådor Låt eleverna inreda teknikhistoriska lådor och arbeta med en produkt som de antingen har valt själva eller fått sig tilldelad. Det är lätt att motivera elever till att fördjupa sig i historiken för ett enskilt föremål, som kan vara precis allt från det lilla minsta till det stora största, från gem till JAS-plan.

Själva uppgiften kan se lite olika ut från gång till gång. En variant kan vara lådor som innehåller rörliga delar med exempelvis länkar och kugghjul. Det kan också handla om att klassen tillsammans får i uppgift att göra ”Teknikens alfabet” och tillverka en låda per bokstav. Extra utmanande kan det vara för den elev som får på sin lott att hitta en teknisk produkt på bokstaven Ä, men kanske måste inte alla bokstäver alltid vara med. Föremålets historiska utveckling kan beskrivas i en text omfattande cirka tio rader. Texten bör skrivas på ett överenskommet och enhetligt sätt och fästas vid kartongen där föremålet och dess historia visas.

Fakta hämtas från böcker och internet, men även intervjuer med äldre personer kan användas som faktaunderlag. Här är det ett bra tillfälle att öva källkritik och hur man anger referenser.

87

AKTIVITET

Undervisa i teknik

4:5 Att arbeta utifrån värderingar

AKTIVITET

Ett annat upplägg kan vara att diskutera uppfinningars betydelse för mänskligheten mer filosofiskt eller ”på gott och ont”. Syftet är i detta fall att belysa att nyttan med tekniska uppfinningar inte är något bestämt, utan kan variera och uppfattas olika av olika personer och i olika sammanhang. Detta synsätt ger eleverna möjlighet att verkligen diskutera teknik och dess betydelse på ett djupare plan. Här ges tre exempel på olika sätt att se på begreppet ”tekniskt föremål”: Öresundsbron, geväret och almanackan. Att de två första är exempel på tekniska konstruktioner är nog alla överens om, men att även almanackan kan ses som ett tekniskt föremål kan kännas okonventionellt och vara ett diskussionsämne. Öresundsbron knyter samman hela Öresundsregionen via ett effektivt kommunikationsnät och skapar förutsättningar för en gemensam bostads- och arbetsmarknad. Detta kan betraktas som något positivt, men det finns de som inte håller med, utan hade föredragit en annan utveckling för regionen. Geväret kan diskuteras på ett sätt som gör att det blir tydligt att teknik hör nära samman med värderingar. De två begreppen ”jaktlycka” och ”ond bråd död” kan ställas mot varandra och inspirera till diskussion. Almanackan konstruerades för att hjälpa oss att organisera vår vardag, men det kan diskuteras om vi ser detta som en för- eller nackdel.

4:6 Att arbeta utifrån sammansatta ord

AKTIVITET

En annan idé kan vara att arbeta utifrån sammansatta ord och be eleverna skapa bilder med historiska berättelser om föremål såsom blixtlås (blixt + lås) eller cykelnyckel (cykel + nyckel). Eller varför inte arbeta utifrån gåtor och låta eleverna skriva och illustrera ”Tekniska gåtor ”. Här är några exempel: Blixtlås Den går upp och den går ner sedan gör den inget mer.

Men är ändå den som är skillnaden mellan öppet eller stängt.

Två sidor som blir ett, om man drar på rätt sätt.

Glödlampa

AKTIVITET

Detta är en lysande grej För både dej och mej Vissa har den som terapi För ljus ger energi Men när tråden går av fungerar den ej

4:7 Ögonvittnen berättar Många elever stimuleras om de får arbeta utifrån konkreta händelser. Med en kombination av fantasi och fakta får de leva sig in i själva kärnan för en banbrytande händelse. Det kan handla om när bröderna Wright flög över Atlanten, när man byggde pyramiderna eller

88

4. Teknik, människa, samhälle och miljö när första provrörsbabyn föddes – händelser från olika epoker, alla med stor betydelse för sin tid. Elevernas uppgift kan då vara att rita en bild i form av ett vykort och skriva en text som skildrar händelsen, alltså en variant på det klassiska temat ”Ögonvittnen berättar”.

Vi börjar med att utgå från en känd manlig amerikansk uppfinnare, Thomas Alva Edison (1847–1931), som de flesta av oss känner till och kopplar till uppfin­ ningen glödlampan. Att Edison uppfann den första fungerande glödlampan är i och för sig rätt, men Edisons uppfinning var så mycket större än så. Vi måste tillskriva honom och hans samtida uppfinnare visionen om uppbyggnad av hela det tekniska system som glödlampan är en komponent i. Thomas Alva Edison har under slutet av 1800-talet och början av 1900-talet även ansvaret för en rad andra betydande uppfinningar. Till de mera berömda hör fonografen, en före­ gångare till grammofon och skivspelare. Han förbättrade telegrafen och telefonen, uppfann vakuumpumpen, ljudfilmen, talande dockor och en mängd andra saker.

Totalt tog han under sin livstid patent på 1 328 uppfinningar och lär i samband med invigningen av sitt privata laboratorium utanför New York ha yttrat: ”Jag kommer att göra en liten uppfinning var tionde dag och en stor var sjätte månad.”

1878 beslutade sig Edison för att enbart arbeta med att förbättra glödlampan och det elektriska systemet. Hans vision vara att alla människor skulle få tillgång till elektricitet. Det var många och stora tekniska problem att lösa. Det handlade om att förbättra glödtråden så att den inte brann upp efter alltför kort tid, att förbättra själva glaskupan, att framställa det vakuum som behövs inuti lampan och att ta fram en tillräckligt stark dynamo för att driva elsystemet.31 Det hade tagit honom och hans medhjälpare omkring 2 000 försök innan han var nöjd och 1879 kunde visa upp uppfinningen för allmänhet och finansiärer. När andra ondgjorde sig över hans många misslyckanden lär Edison ha svarat: ”Nej, jag har inte misslyckats.

Jag har bara kommit på tvåtusen sätt att inte göra en glödlampa.”

Glödlampan har senare genomgått en rad förändringar gällande såväl ut­ seende som material. Den största förändringen skedde 1906 då glödtråden började tillverkas av volfram, ett ämne som inte brinner lika lätt som förkolnad bomullstråd och andra tidigare använda material. Glödlampan har under åren vidareutvecklats. Det finns numera energisnåla alternativ som gör att den hål­ ler på att fasas ut.

För att förstå den stora förändring som elektriciteten medförde för samtiden måste man tänka sig in i att man vid den tiden fick ljus i hem, fabriker och på gator med öppen eld, stearinljus, talgljus, fotogen eller gaslampor. Edisons idé innebar uppfinnandet av ett elektiskt system, som skulle ge el från ett centralt 31 Nielsen, Keld, Nielsen Henry & Jensen Hans Siggaard, 1990: Skruen uden ende. Köpen­ hamn: Teknisk forlag.

89

Undervisa i teknik elverk till bostäder, kontor och fabriker. Som helhet är detta ett intressant exempel att diskutera utifrån begreppen omvälvande uppfinningar och hur en människas idéer och visioner kan påverka både vardag och framtid för i princip hela mänskligheten. I sammanhang som dessa finns nästan alltid personer som inte ser kraften i det nya, utan försöker hindra förändringen. I Edisons fall var det de personer som ägde gasverk och gaslampor som var emot nymodigheten elektricitet och som lyfte fram negativa synpunkter. Det är lätt att hitta paral­ leller, exempelvis inom den moderna tekniken där ganska många människor var kritiska till internet då det startade eller var negativa till att bredbandsbolag skulle tillåtas gräva i våra gator. Eller alla de som till att börja med sade att de ”aldrig” skulle ha mobiltelefon, CD-spelare eller mikrovågsugn och räknade upp allt negativt som dessa nymodigheter skulle komma att föra med sig. Eller alla de som tyckte färg-TV var onödigt eller de som inte såg poängen med talfilm när stumfilmen fungerade så bra. Exemplen är oändliga.

Några nytänkare Steve Jobs, (1955–2011) amerikansk entreprenör och affärsman, en karismatisk pionjär inom persondatorbranschen. Jobs var medgrundare, styrelseordförande och VD för Apple och en rad andra bolag. Han stod i spetsen för tillkomsten av Ipod, Iphone och Ipad – uppfinningar som var innovativa och bröt mot tidigare tekniska lösningar. Till att börja med fick Jobs kraftig kritik och fick därför kämpa för att få sina idéer accepterade.

Jonas Birgersson, född 1971 är en svensk IT-entreprenör som är mest känd som grundare av IT-konsultföretagen Framtidsfabriken (Framfab) och Bredbandsbolaget.

Birgerssons vision var att alla skulle få tillgång till bredband och blev en av de mest omskrivna personerna under den så kallade IT-bubblan i slutet av 1990-talet

Några skeptiker Chefen för US Patent and Trademark Office föreslår 1899 att patentbyrån ska avskaffas eftersom ”allt som kan uppfinnas redan har uppfunnits”.

Henry Fords advokat avråddes från att investera pengar i bilindustrin, eftersom ”Hästen är här för att stanna, bilen är bara en nymodighet, en modenyck”. ”Flygande maskiner som är tyngre än luft är en omöjlighet” – yttrades av Lord Kelvin, en av de stora fysikerna, 1885. ”TV:n kommer inte att ha någon marknad efter de första sex månaderna. Folk blir snabbt trötta på att stirra på en plywoodlåda varje kväll” – sagt av chefen för Century Fox filmstudio 1946.

90

5 Metodik Många lärare känner sig osäkra på teknikämnet och dess särart och känner behov av att bearbeta de didaktiska grundfrågorna: ”Vad ska vi göra?”, ”Hur ska vi göra?” och ”Varför ska eleverna lära sig detta?” Det här kapitlet inleds med tankar kring metodiska frågor och resonemang om hur språkutveckling kan integreras i teknikämnet. Begreppsinlärning går nämligen hand i hand med språkutveckling och eleven sägs äga kunskapen först då den kan uttryckas med egna ord eller handlingar. I den avslutande delen finns exempel på metoder som kan bidra till en engagerande och varierad undervisning i teknik.

Språkutvecklande arbetssätt i teknik För att komma i gång med det språkutvecklande arbetet kan en metod som går ut på att läraren anger två mål för varje arbetsområde, ett språkligt och ett ämnesrelaterat, användas. Det språkliga målet för ett teknikområde kan vara att eleven ska känna sig förtrogen med vissa nyckelord.

Inom områdena ”Material” och ”Hållfasthetslära” kan nyckelorden vara triangel, fackverk, stabilitet, konstruktion, stål och betong, men även andra mer var­ dagliga ord behövs för att kunna diskutera området. Det ämnesrelaterade målet kan i detta fall vara att eleverna ska kunna beskriva några olika brokonstruk­ tioner, vilka material de består av och vilken skillnad de gör för människorna som bor i området.

Det systematiska arbetet med teknikrelaterade texter måste varieras så att eleverna lättare förstår och tar till sig innehållet. När elever sitter tysta och lyss­ nar under lektionen sker oftast ingen effektiv inlärning. Elever måste tvärtom få använda språket både i tal och i skrift för att inlärning ska ske. Några idéer för hur eleverna kan arbeta med de språkliga målen tas upp i Aktivitet 5:1.38

38 Gibbons, Pauline, 2013: Stärk språket, stärk lärandet. Stockholm: Hallgren & Fallgren, s. 68ff.

Hajer, Maaike & Meestringa, Theun, 2010: Språkinriktad undervisning. Stockholm: Hallgren & Fallgren, s. 51ff.

137

Undervisa i teknik AKTIVITET

5:1 Beskriva Eleverna arbetar i par och sitter rygg mot rygg. Paren får en bild eller ett föremål som de ska beskriva för varandra. Bilderna är relaterade till olika tekniska konstruktioner och eleverna ska utan att visa bilderna för varandra beskriva sin bild. Som avslutning gissar eleverna vad det är den andra eleven har beskrivit. Ett alternativt upplägg kan vara att använda legobitar och sätta ihop olika figurer genom att den ena eleven beskriver konstruktionen steg för steg för den andra. Med tydliga instruktioner och förklaringar kan resultatet bli två likadana figurer, men med vaga eller felaktiga instruktioner kan helt andra figurer komma att konstrueras. Viktigt är att övningen i så fall avslutas med en analys för att klargöra i vilket moment som missförståndet uppstod. Övningen visar hur svårt det är att beskriva något på ett tydligt, pedagogiskt sätt när man bara kan använda ord och inte har ögonkontakt och kroppsspråk att tillgå.

AKTIVITET

5:2 Ordlista Eleverna gör enskilt eller i par ordlistor, där de med egna ord förklarar nyckelorden allt eftersom begreppen används. På detta sätt behöver facktermer och ämnesspecifika ord, som kan betraktas som svåra, inte uteslutas.

AKTIVITET

5:3 Saknade ord Alla elever i en grupp får en tekniktext där det saknas en del ord, både vanliga ord och nyckelord. Nyckelorden kan gärna vara ord som eleverna arbetat med i tidigare arbetsområden. Gruppen arbetar med att försöka lista ut hur de tror att den fullständiga texten ska se ut. Det kan underlätta om någon i gruppen läser högt.

AKTIVITET

5:4 Illustration Eleverna får i grupp till uppgift att illustrera några av nyckelorden i Aktivitet 5:3 med bilder eller ledtrådar som de andra eleverna senare får gissa på. Texten kan vara hämtad ur en bok eller från en aktuell tidningsnotis.

Naturligtvis ska även vanliga lärobokstexter användas, men bara som ett av många sätt att tränga in i ett område. Att eleverna växlar mellan arbete med de språkliga målen och ämnesmålen leder till ökad förståelse av ämnets teori 138

5. Metodik samtidigt som språket utvecklas. När eleverna på ett varierat sätt får samtala och arbeta med teknikorden växer det aktiva ämnesrelaterade ordförrådet och eleverna vänjer sig vid att använda de nya orden.

5:5 Läsa Eleverna läser parvis var sitt stycke av en tekniktext för varandra och intervjuar efter läsningen varandra om innehållet.

Det är också viktigt att eleverna får diskutera lite mer öppna frågor utifrån en beskrivande text. Om eleverna läst en text om stadens struktur kan läraren formulera diskussionsstimulerande frågor av typen: • • • •

Hur kommer saker till staden?

Hur reser vi till och från staden?

Varför ser städer olika ut?

Hur tror vi att framtidens städer kommer att se ut?

Den ryske psykologen Lev Vygotskij har kommit att påverka vår syn på hur elevers skrivande kan användas inom alla ämnen som hjälp vid inlärning och utveckling av tankestrukturer. Att formulera egna texter är ett effektivt verktyg då man vill utveckla tankar och nå djup förståelse. Vygotskij talar om the whole language theory, som innebär att det bästa lärandet sker när språket används för kommunikation av ämnesinnehåll. Vygotskij studerade även kreativitet och skapande aktiviteter och skrev en bok om fantasi och kreativitet under barndomen. Denna bok har kommit att spela stor roll för utveckling av Reggio Emilia-pedagogiken i Italien.39 Det är alltså viktigt att eleverna får dokumentera sitt arbete. Här kan det handla om produktion av såväl skriven text som av ritningar och figurer. Det är inte alltid möjligt eller lämpligt att låta eleverna skriva fullständiga texter, och i dessa fall kan olika former av tanke- eller begreppskartor passa bra. Då det kan vara svårt för elever att själva identifiera de begrepp som ska inkluderas, bör läraren överväga att ge eleverna i uppgift att skapa en tankekarta utifrån vissa bestämda ord och begrepp. En tankekarta kan på en enda sida komma att innehålla komprimerad och systematiserad information, som annars skulle ta flera sidor att kommunicera med hjälp av konventionell text.

39 Sandström Madsén, Ingegerd, 2000: Skriva för att lära. Om skrivande och samtal som redskap för en bättre undervisning. Kristianstad: Högskolan Kristianstad. Vygotskij, Lev, 1995: Fantasi och kreativitet i barndomen. Göteborg: Daidalos.

139

AKTIVITET

Undervisa i teknik

5:6 Tankekarta

AKTIVITET

Låt oss diskutera metoden utifrån ett konkret exempel. Vi väljer här att arbeta utifrån den tekniska utvecklingen av skrivkonsten, ett område vi kan kalla ”Från runskrift till Worddokument”. Det ord som då ska placeras i mitten av tankekartan blir:

SKRIVA Förslag på ord som läraren ger eleverna i uppgift att placera in på sin tankekarta kan vara: dator

blyertspenna

stämpel

reservoarpenna

kulspetspenna

sigill

osynlig skrift

typer

runor

lack

blindskrift

gåspenna

skrivmaskin

papper

pergament

sten

tangentbord

stenografi

Tankekartor och andra språkutvecklande metoder kan även användas i samband med muntliga och skriftliga redovisningar. Inom klassen kan tvärgruppsredovisningar användas. De enskilda eleverna får då ta ansvar för att kunskaper från den egna gruppen kommuniceras till en annan grupp klasskamrater. Det kan även vara bra om eleverna får möjlighet att kommunicera sina kunskaper med mottagare utanför den egna klassen, som föräldrar eller andra klasser på skolan.

Läsförståelse Att läsa och förstå en text av teknisk karaktär kan vara svårt, om texterna inne­ håller många facktermer och är starkt komprimerade. Om läraren väljer att förenkla texten finns risk för att versionen blir kortare och mindre exakt än vad den ursprungliga texten var. Om texten ska förenkla för eleverna, får den abso­ lut inte förlora väsentlig information. Gibbons uttrycker detta såhär: ”Hellre än att förenkla […] bör vi i stället reflektera kring vad för sorts stöttning som eleverna får för att fullfölja uppgiften.”40 För att illustrera hur svårt det kan vara att ta till sig en text utan egentligt, begreppsmässigt sammanhang ska vi titta på ett, vid det här laget nästan klas­ siskt, exempel på hur viktigt det är att sammanhanget anges. Texten är i princip 40 Gibbons, Pauline, 2013: Stärk språket stärk lärandet, s. 40.

140

5. Metodik obegriplig utan rubrik. Då den försetts med en rubrik, som ger ett sammanhang, är den däremot mycket lätt att ta till sig: En dagstidning är bättre än en veckotidning. Ett öppet område är bättre än en gata. I början är det bättre att springa än att gå. Du får antagligen pröva några gånger. Det krävs en viss teknik, men det är enkelt att lära sig. Till och med små barn tycker det är roligt. När du väl har lyckats brukar det sällan bli några större problem. Fåglar kommer sällan för nära. Däremot kan regnväder ställa till trassel.

Det blir också svårt om många människor gör samma sak. Man behöver massor med plats. När det inte uppstår problem kan det vara en väldigt rolig aktivitet. Man kan ha en sten som tyngd. Om den lossnar från stenen får du inte fler chanser.41

Texten handlar om konsten att flyga drake och är ett utmärkt exempel på att en rubrik eller en inledande mening hade behövts. Vid andra tillfällen hade andra åtgärder behövts för att ge läsaren sammanhang. Generellt kan fastslås att det inte räcker att eleven förstår enskilda ord och begrepp, utan texten måste, för att ge en fullgod läsupplevelse, ge läsaren ett sammanhang, en kontext.

Ofta är det värdefullt att i stället för att enbart använda förklarande texter utnyttja bilder för att förtydliga det som ska sägas. Uttrycket ”en bild säger mer än 1000 ord” är välbekant men borde nog alltid följas av tillägget ”… men ingen bild utan förklarande text”. Text och bild måste dock alltid samspela och inte innehålla olika eller olika mycket information.42

5:7 Omöjlig figur För att illustrera betydelsen av förklarande bilder använder vi en lite komplicerad konstruktionsövning. Det enda som behövs för genomförandet är ett lite tjockare papper och en sax. Vi ger här instruktionen som text och illustrerar med en bild av den färdiga konstruktionen.

1. Ta ett lite kraftigare A4-papper och vik det på mitten så det blir ett A5.

2. Lägg den vikta kanten mot dig.

3. Vik därefter den bortre kanten mot dig, cirka två centimeter, ”vanligt” papper.

4. Vänd på alltihop 180 grader i lodrät riktning.

5. Vik ner på andra sidan också.

6. Nu kan du ställa en figur som liknar ett A framför dig på bordet.

7. Klipp med en sax från mitten av A4-arkets ena kortsida vinkelrätt in till mittvecket.

41 Strømsø, Helge, I., 2008: Högläsning, snabbläsning och läsförståelse – om läsning och forskning om läsförståelse. I I. Bråten (red), Läsförståelse i teori och praktik. Lund: Student­ litteratur, s. 31.

42 Ibid.

141

AKTIVITET

Undervisa i teknik För lärare F–6 Myrtel Johansson & Maria Sandström

Vi lever i en teknikintensiv värld, där vi hela tiden möter teknik i form av olika tekniska konstruktioner, maskiner, hemelektronik och samhällets tekniska system. Därför är kunskaper om och i teknik viktiga för människor i alla åldrar. Att redan tidigt i skolan få leka med, prova och utveckla egna tekniska lösningar är ett sätt att bli förtrogen med och orädd för teknik. Barn behöver också få erfarenheter av att värdera teknik och utveckla kunskaper om hur teknikutveckling skett.

UNDERVISA I TEKNIK är tänkt att ge lärare inspiration för att planera verk­ samheten i klassrummet och hjälp att tolka kursplanen i teknik. Boken inne­ håller genomgångar av teknikämnet, integrerade med didaktik och metodik.

I boken varvas fakta och didaktik med metodik i form av en mängd olika aktiviteter som kan genomföras i undervisningen. Av bokens fem huvud­ kapitel utgår tre från det centrala innehållet enligt Lgr11: Tekniska lösningar, Arbetssätt för utveckling av tekniska lösningar och Teknik, människa, sam­ hälle och miljö.

Boken vänder sig i första hand till lärare och blivande lärare i årskurserna F–6, men stora delar lämpar sig för hela grundskolan upp till årskurs 9 och även för förskolan.

Författare till boken är Maria Sandström, ämnesansvarig för teknik inom teknikutbild­ ningarna för F–6 vid Malmö högskola, och Myrtel Johansson, som undervisar i teknik och fysik inom såväl grundutbildning som fortbildning av lärare vid Malmö högskola.

ISBN 978-91-40-69166-8

9 789140 691668